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Calculadora de fuerza centrípeta: fuerza y aceleración en un movimiento circular

Calcula la fuerza centrípeta y la aceleración centrípeta que necesita un objeto para moverse en círculo, a partir de su masa, su velocidad y el radio de la curva.

Masa

Velocidad

Radio

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Cómo funciona

F = m · v² ÷ r · a = v² ÷ r · En múltiplos de g = a ÷ 9.81

Todo lo que se mueve en círculo cambia de dirección constantemente, y ese cambio es una aceleración dirigida hacia el centro. La fuerza que la produce, también hacia el centro, es la fuerza centrípeta, y según la situación la aporta la tensión de una cuerda, el rozamiento, la gravedad o la pista. Crece con el cuadrado de la velocidad, así que la fuerza necesaria para tomar una curva se dispara cuando vas más rápido. La calculadora también expresa la aceleración en múltiplos de g, útil para comparar con lo que siente un piloto o un pasajero.

Ejemplo resuelto

Un auto de 1,000 kg toma una curva de 50 m de radio a 15 m/s (54 km/h). Su aceleración centrípeta es a = 15² ÷ 50 = 4.5 m/s², unas 0.459 g, y la fuerza necesaria es F = 1,000 × 4.5 = 4,500 N, que la aportan las llantas gracias al rozamiento. Si fuera al doble de velocidad, 30 m/s, necesitaría 18,000 N: cuatro veces más.

Fuentes: Centripetal force — Wikipedia

Preguntas frecuentes

¿La fuerza centrífuga existe?

La fuerza real es la centrípeta, dirigida hacia adentro. La sensación de que algo te empuja hacia afuera, la llamada fuerza centrífuga, es una fuerza aparente que solo aparece en el sistema que gira: es la inercia de tu cuerpo, que tiende a seguir en línea recta.

¿Por qué importa tanto la velocidad?

Porque la fuerza depende del cuadrado de la velocidad: si la duplicas, la fuerza necesaria se multiplica por cuatro. Por eso tomar una curva al doble de velocidad exige cuatro veces más agarre.

¿Qué produce la fuerza centrípeta?

Depende del caso: el rozamiento en un auto que da vuelta, la tensión en una pelota atada a una cuerda, la gravedad en un satélite en órbita y la fuerza normal en una curva peraltada. La fórmula da la magnitud sin importar de dónde venga.

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Estimación con fines educativos. Revisa la fórmula y las unidades para tu caso concreto.